輸電線路工程機械化施工措施差異化分析

劉興中 賈蕾

摘? 要：在輸電線路工程施工期間，應科學選擇機械化施工措施，保證施工方案的可行性與經濟性。基于此，文章結合工程機械化施工措施選擇問題，對準備施工、基礎施工、組塔施工等各個工序的機械化施工措施進行了差異化分析，提出科學的選擇方法。結合工程實例，加強機械化施工與傳統施工方式的經濟性比較，能夠為施工措施的選擇提供參考。

關鍵詞：輸電線路工程;機械化施工;經濟性

中圖分類號：TM75 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）35-0087-02

Abstract： During the construction of the transmission line project， the mechanized construction measures should be selected scientifically to ensure the feasibility and economy of the construction plan. In view of this and combined with the selection of engineering mechanized construction measures， this paper makes a differential analysis of the mechanized construction measures in various processes such as preparation construction， foundation construction and tower construction， and puts forward a scientific selection method. Based on engineering examples， strengthening the economic comparison between mechanized construction and traditional construction methods can provide reference for the selection of construction measures.

Keywords： transmission line engineering; mechanized construction; economy

引言

在電力工程中，輸電線路工程不僅路徑復雜，同時施工周期較長，將遭遇各種復雜地形、地質條件，具有較高作業危險性。采用機械化施工方式取代人工方式，不僅可以提高施工效率，也能為人員提供更多安全保障。但在實際應用過程中，還要深入分析機械化施工措施的差異化特點，做到合理選擇施工機械，保證施工的經濟性和可行性。

1 輸電線路工程機械化施工措施選擇問題

在輸電線路工程施工過程中，主要包含準備施工、基礎施工、組塔施工、架線施工、接地施工這五個工序。在不同的工序，需要結合地形條件和道路狀況進行施工措施選擇，保證工程施工能夠順利進行的同時，達到施工工期、質量和成本要求。在傳統施工方法中，需要大量人員進行施工作業，對地形提出了更多要求。而在機械化施工中，除了對地形、地貌提出一定要求，還要結合路寬、路基等道路條件進行機械設備選擇。輸電線路工程分布廣泛，會遭遇不同的地形、地貌，具有山高、點多、路險等特點，道路條件也存在較大差異[1]。能否實現機械化施工，還要加強工程條件的深入分析，合理進行施工機械選擇，保證提出的施工方案具有可操作性，從而在減少人力勞動危險程度及成本的同時，通過快速化、標準化施工達到工程建設要求。

2 輸電線路工程機械化施工措施的差異化分析

2.1 準備施工機械化措施

在準備施工階段，采用機械化施工措施需要完成臨時道路修建，滿足施工機械和材料的進場要求。目前，可以選用的施工機械設備種類較多，包含挖掘機、裝載機、推土機等等，在不同的地形、地貌條件下還應選擇不同設備。從總體上來看，可以將地形條件劃分為三類，分別為丘陵地區、低山地區和平地地區。在丘陵地區修建臨時道路，還應確保坡度能夠達到機械設備施工要求。在塔位與主路保持相對近的距離時，可以利用挖掘機、鑿巖機等進行簡單道路的修建。河流階地土質較軟，機械通過容易造成地面下陷，因此需要采用壓路機、裝載機等設備修建穩固臨時道路。低山地區受附近山勢影響，容易形成匯水通道，土層擁有豐富含水量，且土質較軟，必要時需利用挖掘機、推土機等設備進行換填施工，做好臨時道路修建。平地主要指的是農田和山間平地，多數情況下機械與塔位間距離較大，可以利用履帶式挖掘機進行基坑開挖，但依然需要修建臨時道路，保證后續施工中材料可以進場。在物料運輸方面，可以采用履帶式運輸車、貨運索道、輕卡等設備，但同樣需要結合具體地形確認。河流階地、普通路面等條件多采用輪胎式運輸設備，其余地形需要結合道路坡度進行設備選擇。如丘陵、山地坡度通常不超20°，可以使用輪胎式設備，在20°到35°之間可以利用履帶式運輸設備，超出35°需要采用索道實現物資吊運。

2.2 基礎施工機械化措施

在基礎施工階段，需要完成基礎開挖成孔作業，并進行混凝土灌注，需要根據地形和道路條件選擇施工機械。在基礎開挖環節，輸電線路工程施工采用的基礎包含大開挖型、灌注樁、挖孔樁、掏挖基礎，需要采取不同施工措施，具體與地形、桿塔形式等密切相關。在河流階地灌注樁施工，可以采用輕型鉆機施工。在丘陵地區挖孔樁掏挖基礎施工，采用自行式擴底掏挖鉆機、旋挖鉆機等設備施工。在低山地區巖石錨桿基施工或巖石嵌固施工，需要采用巖石錨桿鉆機等設備施工。平地含水量豐富，針對直線塔多進行大開挖基礎施工，可采用挖掘機等設備施工，其余為灌注樁，可以采用反循環鉆機、旋挖鉆機施工。在混凝土灌注施工階段，主要結合道路條件進行施工設備選擇，道路通暢可以選擇混凝土罐車、混凝土泵車等設備，進行現澆式混凝土施工。在道路條件不佳時，可以采用自落式攪拌機，完成預制混凝土施工。

2.3 組塔施工機械化措施

在組塔施工階段，由于桿塔施工占總工期的30-40%，同時施工成本較高，需要從施工效率和經濟性兩方面做好施工措施選擇。而在施工機械配置上，還要對現場地形、交通等條件展開深入分析。從總體上來看，輸電線路工程主要采用整體組立和分解組立兩類施工方式。前者是在地面完成桿塔組裝，然后在基礎上進行一次性安裝，作業量較少，但需要占用較大面積，對地面坡度和安裝工具提出了較高要求。實施分解組立需要在地面分片、段組裝，在空中完成安裝作業，對地形要求不高，使用的起吊工具相對簡單，但作業具有一定危險性。除少數地形能夠滿足整體組立要求，多數情況下需要采用分解組立方法。在施工中，可以采用拉線抱桿、吊車、起重機和直升機進行分解組塔，成本依次增加，因此還應盡量選擇吊車施工。但實際受地形條件等因素限制，還要結合具體情況選擇施工設備。在河流階地，進行組塔施工可以采用拉線抱桿、吊車、起重機和直升機作業。在丘陵地區組塔，可采用外拉線抱桿或起重機作業。在低山地區，可以采用內拉線抱桿或直升機作業。在平地地區，可以采用外拉線抱桿、吊車、起重機作業。

2.4 架線施工機械化措施

架線施工需要對架空線路進行展放，可采用飛艇、直升機、無人機等各種飛行器展放導引繩，配合采用張力機、牽引機等設備進行張力架線作業。通過機械化施工，能夠減少人員勞動強度，提高勞動效率。此外，通過機械化施工也能加快施工進度，有效減少樹木砍伐、植被破壞，從而使施工環境效益有所增加。在具體施工階段，需要根據導地線型號、地形、線路長度、跨越等因素進行展放方式和設備選擇。如在平原道路情況較好的區域可采用無人機進行導引繩展放作業。在丘陵、低山地區道路條件超差的情況下，可以利用飛艇或動力傘展放導引繩。在張力放線過程中，應加強滑車數量控制，一般不超20個。除滑車外同時還需考慮沿線重要跨越、進場道路等，科學合理選擇、劃分架線區段。

2.5 接地施工機械化措施

桿塔接地施工，需進行接地溝槽開挖施工，同時埋設水平框線及射線，接地溝槽深度達到0.6～0.8m，槽寬0.4m。接地溝槽呈現出窄條帶狀，受斷面尺寸限制，難以進行集中開挖，因此無法使用大型挖掘機等設備進行大面積施工。現階段，桿塔接地施工可以采用的設備包含專用接地挖掘機、鏈式開溝機、垂直鉆機和水平定向鉆機等[2]。在平地、丘陵等場地限制較小的區域，可以采用專用接地挖掘機、定向鉆機等設備施工，加快施工進度。但針對山地等需要使用索道、直升機進行設備吊運的特殊區段，需要采用垂直鉆機、鏈式開溝機等設備。

3 輸電線路工程機械化施工措施的經濟性比較

3.1 工程概況

某220kV輸電線路工程位于平地地區，為沖積平原地貌，土層以黏土、粉土為主，擁有較高土體強度。工程線路全程18.4km，從道路條件來看，全線桿塔與可通車道路距離不超100m，82%塔位不超50m，能夠滿足施工機械進場需求，為機械化施工方案制定提供有利條件。

3.2 施工機械選擇

結合施工條件，計劃完成2.4m寬的臨時道路修筑，長21km，滿足機械設備和材料進場需求。工程42個塔位采用機械化施工方式，剩余11個桿塔采用半機械施工方式。根據機械化施工措施差異，可以結合地形、道路等條件進行施工設備選擇。

全機械化施工：在準備階段，采用履帶式推土機、壓路機進行道路施工，并配備輪胎式卡車進行物料運輸。采用機械化施工方式，結合工程地形條件，基礎施工采用旋挖鉆機進行灌注樁施工，并采用混凝土泵送車進行混凝土澆筑。桿塔組立采用吊車，架線采用八翼無人機進行導引繩展放作業，并配合牽張機施工。在接地施工階段，采用小型液壓鉆機施工。

半機械化方式施工：基礎階段利用機械洛陽鏟配合人工進行基礎開挖施工，混凝土采用自落式攪拌機攪拌;組塔階段采用拉線抱桿;架線階段采用人工展放導引繩，利用牽張設備張力展放導地線;接地階段接地溝槽采用人工開挖。

3.3 經濟性比較

對兩種施工方案進行經濟性比較，可以得到半機械化作業中人力運輸距離達到600m，施工人工費約415萬元，施工費809萬元，總計約1224萬元，單位造價為66.5萬元/km。在機械化施工過程中，人工費約179萬元，施工費約740萬元，另外需要支付機械使用、轉移、臨時道路修建等費用，總計約1097萬元，單位造價為59.6萬元。從總體上來看，每km約能節省6.9萬元。實際上，由于工程所在地區物資匱乏，大量機械設備需要從外地引進，造成機械設備使用費用較高。如果能夠減少該項費用，能夠使機械化施工體現更大經濟性。相較于半機械化施工方案，采用機械化施工方案能夠明顯加快施工速度，同時減少人員使用，使施工風險得到降低。因此通過實現機械化施工，能夠為工程帶來更多經濟效益和社會效益。

4 結論

在輸電線路工程施工方面，需要結合具體地形地貌條件和道路情況進行施工機械選擇，保證施工能夠順利開展。而為保證施工經濟性，還應加強機械化施工與傳統施工方法的比較，使施工成本得到有效控制，達到工程造價管理要求。因此加強機械化施工措施差異化分析，制定科學施工方案，能夠為機械化施工技術的推廣奠定扎實基礎。

參考文獻：

[1]吳若心，田燁珣.輸電線路基礎機械化施工技術經濟分析[J].科技經濟導刊，2020，28（08）：85.

[2]任志剛，鄭義斌，于春輝，等.輸電線路全過程機械化施工管理與控制[J].山東電力技術，2019，46（11）：64-67+72.